Проект, рассчитанный до конца века

Проект, рассчитанный до конца века

Отрезвляющим для Главных конструкторов явились результаты испытаний термоядерного заряда огромной мощности, произведенных в 1962 году на Новой Земле в Северном Ледовитом океане. Прогнозируемые последствия от взрыва такой бомбы при достижении максимально достижимой мощности были устрашающими и могли оказаться разрушающими для собственной территории. Навязчивая идея доставки сверхмощного заряда, как путы, связывавшая развитие космической техники, поскольку предъявляла к носителям ряд специфических и порой противоречивых требований по разным параметрам, перестала давлеть над Главными конструкторами.

Поняв абсурдность затеи как с технической, так и с военной точек зрения, ее сиюминутность, родившуюся под гипнозом главы государства, возвестившим себя владельцем самой мощной ракетной техники, С.П. Королев переключается на проектирование ракеты, позволившей бы человечеству сделать следующий шаг в освоении космоса — доставки на Луну двух космонавтов. С этой целью, исходя из необходимости повышения энергетических характеристик, он увеличивает стартовый вес исходного варианта и предлагает проект, получивший название Н-1.

В конструкторском бюро М.К. Янгеля также "усмиряют боевого монстра" и в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 22 мая 1963 года начинают разрабатывать ракетный комплекс с тяжелой ракетой-носителем Р-56, предназначенный для решения широкого круга народнохозяйственных, научно-исследовательских и оборонных вопросов.

Решение поставленной грандиозной задачи вызвало в коллективе необыкновенный энтузиазм, работали, что называется, взахлеб. Это был момент, когда все шло, как надо, буквально все получалось, все предложения находили развитие.

Проектирование велось с учетом опыта, накопленного при создании всех предыдущих боевых ракет и космических носителей на их основе. Но если раньше это была первая попытка конструкторского бюро создать ракету-носитель на базе существующих отработанных боевых ракет, то теперь предстояло создать носитель принципиально нового класса. Энергетические характеристики ракеты-носителя выбирались на основе анализа возможности решения комплекса космических задач. Предполагалось, что на базе Р-56 можно будет создавать глобальные информационные системы связи. В этом случае на стационарную геоцентрическую орбиту выводится спутник весом 6 тонн и "зависает" над одной и той же заданной точкой земной поверхности. Если же спутник выводится на суточную орбиту, то он движется относительно ее по определенному закону, как говорят, "пишет суточную восьмерку", размеры которой определяются углом наклона плоскости орбиты к широте местности.

В области космических исследований комплекс должен был решать первоочередные задачи подготовительного этапа освоения Луны и ближайших планет Солнечной системы, для чего необходимо было осуществлять систематические пуски ракет с целью:

— пилотируемого облета Луны и крупномасштабного фотографирования ее поверхности;

— организации автоматических станций "службы Луны";

— доставки для экспедиций необходимых грузов;

— запуска автоматических межпланетных станций.

Исходя из решения этих задач, ракета должна была обеспечить запуск на круговую полярную орбиту высотой 200 км объектов весом до 50 тонн, на орбиту вокруг Луны — 12 тонн и в район планет Марса и Венеры — 6–8 тонн.

В процессе анализа и выбора конструктивно-компоновочной схемы носителя рассматривались три принципиально отличные схемы:

— четырехблочная — с диаметром корпуса блока 3800 мм. В этом случае диаметр определялся условиями максимально допустимых габаритов при транспортировке по железной дороге без всяких ограничений;

— семиблочная — с диаметром корпуса каждого блока 3000 мм. Этот габарит соответствовал максимально освоенному диаметру в производстве;

— моноблочная — с диаметром корпуса 6500 мм. В этом случае предполагалась транспортировка полностью собранного в заводских условиях носителя водным путем.

Детальные исследования показали, что наиболее полно основным требованиям отвечает вариант двухступенчатой ракеты, выполненной по моноблочной схеме. Этот вариант являлся и наиболее перспективным с точки зрения развития производственной базы для создания более мощных носителей, в том числе с применением других источников энергии, обеспечивающих межпланетные полеты человека.

Несмотря на необходимость реконструкции основного завода-изготовителя носителя в Днепропетровске, проведенные комплексные исследования показали, что стоимость разработки моноблочного варианта получалась минимальной. Она обеспечивалась:

— меньшей трудоемкостью изготовления и сборки;

— использованием состоявшихся принципиальных схемных и конструктивных решений, отработанных на ракетах Р-16 и Р-36;

— применением динамической схемы, теоретически разработанной и апробированной на названных ракетах;

— существенно меньшим объемом экспериментальных и исследовательских работ;

— меньшей стоимостью стартового комплекса.

В соответствии с принятой схемой ракета представляла трехступенчатый моноблок диаметром 6,5 метра тандемной схемы с поперечным делением ступеней. Хвостовой отсек первой ступени имел коническую форму с большим диаметром у основания, равным 8,2 метра. В качестве третьей ступени предусматривалась установка двух блоков: орбитального — с однократным и космического — с многократным запуском двигателей.

На всех ступенях предполагалось использовать двигатели на высококипящих компонентах топлива. Топливные баки первой и второй ступеней располагались в традиционной последовательности: впереди — бак окислителя, а затем — бак горючего. На второй ступени с целью снижения веса конструкции и уменьшения габаритов носителя топливные баки были объединены в единый топливный отсек.

Топливные баки и двигатели орбитальной и космической ступеней защищались экранно-вакуумной изоляцией, обеспечивающей заданный температурный диапазон компонентов топлива в условиях космического пространства.

Космические аппараты устанавливались на переходной раме и защищались обтекателем от воздействия набегающего потока при полете на активном участке траектории и при аварийном спуске на Землю.

Один из непростых вопросов, возникших при проектировании, был связан с большим количеством камер двигателя первой ступени. Проектанты опасались: а что будет, если из строя выйдет одна из 12 камер?

Автономная система управления, разрабатывавшаяся Главным конструктором Харьковского ОКБ В.Г. Сергеевым, предусматривала выполнение задачи при отключении одной камеры двигателя первой ступени.

В самостоятельную проблему, вызванную циклопическими размерами ракеты, а общая длина ракеты с дополнительной ступенью составляла 67,8 метра, вылилась задача транспортировки носителя с завода-изготовителя в Днепропетровске на полигон.

Ввиду того, что предполагавшиеся габариты ракеты не вписывались ни в какие железнодорожные стандарты, а об использовании авиации в то время не могло быть и речи, оставался только один и самый древний способ доставки грузов — водный. Транспортировка ракеты должна была осуществляться по ступеням, причем независимо от выбора полигона. Рассматривалась возможность старта из Капустина Яра, Байконура и Плесецка. Во всех случаях носитель должен был быть доставлен с завода в устье реки Суры при впадении ее в Днепр ниже Днепропетровска. Именно отсюда начиналось "путешествие" ракеты водным путем. Для этого предполагалось соорудить специальный причал. Доставка же ракеты от завода до причала и от конца водного пути до старта должна была осуществляться с помощью грунтовых транспортных средств. В качестве тягача должен был быть использован гигант МАЗ-537.

Водный путь на полигон Капустин Яр пролегал по реке Днепр, Черному и Азовскому морям, Волго-Донскому каналу, по реке Волге до Волгограда. Откуда до места старта — на грунтовых транспортных средствах. Общая протяженность пути — 2030 километров, из них 30 — грунтовых.

Транспортировка в район полигона Байконур возможна была тем же путем по реке Волге, затем Каспийскому морю, реке Урал до города Индерборский. Далее — на транспортных грунтовых средствах. Общая протяженность пути — 4270 километров, в том числе 1200 — на грунтовых средствах.

И наконец, на полигон Плесецк с реки Волги носитель доставлялся в Рыбинское водохранилище. Затем по рекам Сухона и Северная Двина до станции Сия и далее 100 километров по грунту. Общая протяженность транспортного пути в этом случае была самой протяженной — 6200 километров.

Проведенные всесторонние оценки показали, что с учетом транспортировки наиболее предпочтительным оказался полигон Капустин Яр.

Но на этом транспортные хлопоты не кончились. Оказалось, что не только нельзя вывезти ракету через существующие ворота, а потому их нужно разломать и построить новые; неожиданно также выяснилось, что не везде ее можно транспортировать по территории завода. В частности, при вывозе из цеха "не на месте" оказался угол соседнего здания. Поэтому пришлось предусмотреть ворота в другой части цеха.

Старт предполагался открытый, наземный. Полная подготовка носителя к пуску на стартовой позиции должна была производиться при помощи башни обслуживания, которая бы не только предохраняла от внешних воздействий окружающей среды, но и позволяла поддерживать необходимый температурный режим.

Пусковая установка должна была быть заглубленной, с отводом газов работающих двигателей в сторону с помощью газохода лоткового типа. Бункер с пусковой аппаратурой должен быть расположен под пусковой установкой.

Используя носитель Р-56, кроме декларированных обязательных задач, в проекте предполагалась возможность осуществления сборки на орбите станций различного назначения.

Далекая перспектива задумки Главного заключалась и в идее построения на базе проектируемой ракеты серии носителей для выведения больших пилотируемых аппаратов, в том числе и высадку экспедиции на Луну. Моноблок Р-56, при необходимости, предполагалось в дальнейшем использовать как рабочий модуль. Собирая несколько таких модулей, можно было реализовывать блочную схему и с помощью полученной сборки организовывать самые разнообразные космические экспедиции.

Комплексные исследования, выполненные в головном институте отрасли и ведущих институтах Министерства обороны, показали, что носитель Р-56 по своим характеристикам, энергетическим возможностям и экономическим затратам при решении задач с помощью тяжелых носителей являлся оптимальным для выполнения намечавшихся программ космических исследований на период минимум до 15 лет. А с учетом возможности осуществления сборки на орбите — и до конца двадцатого века. С позиций сегодняшнего дня можно сказать, что этот срок мог быть продлен и на следующий век.

Состоявшаяся предварительная защита проекта в военном ведомстве прошла, что называется, на веселой доброжелательной ноте. Впечатление от представленных материалов эскизного проекта усиливалось прекрасно выполненной компоновкой ракеты и всего комплекса, представленных на красочных плакатах. Все отмечали, что ракета хорошо смотрелась. Но это был последний успех, сопутствовавший истории проекта ракеты-носителя Р-56. Для того чтобы оценить развитие дальнейших событий, необходимо рассматривать их в контексте сложившейся ситуации.

О том, насколько серьезно Михаил Кузьмич относился к работе над проектом ракеты Р-56, свидетельствует тот факт, что на станции испытаний двигателей, так называемой "сотке" (по номеру объекта в подразделениях конструкторского бюро), начали возводить стены и даже подвели под крышу корпус для будущей машины. Потом он долго пустовал, когда проект был закрыт.